Gebiet
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Diese Erfindung betrifft einen Gummi-Luftreifen mit einer Gummi-
Lauffläche in Kronen/Protektor-Bauweise. Insbesondere betrifft die
Erfindung einen derartigen Reifen mit einem Laufflächen-Protektor
aus einer elastomeren Zusammensetzung.
Hintergrund
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Gummi-Luftreifen werden oft mit einer Gummi-Lauffläche in
Kronen/Protektor-Bauweise hergestellt. Derartige Bauweisen sind
wohlbekannt. Sie kann hierin als Verbundmaterial aus zwei derartigen
Komponenten bezeichnet werden.
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Typischerweise enthält der äußere Kronenbereich der Lauffläche die
sichtbaren Profilrillen und Stollen, oder erhöhten Bereiche, die dazu
bestimmt sind, den Boden zu kontaktieren. Der Kronenbereich umfaßt
gewöhnlich einen derartigen Laufflächenaufbau und reicht gewöhnlich
bis zu einer Profiltiefe bis gerade unterhalb die Rillen der
Lauffläche. Der Kautschuk für den Kronenbereich wird typischerweise
compoundiert, um gute Rutschfestigkeit, guten Laufflächenverschleiß
und guten Rollwiderstand bereitzustellen.
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Der Kautschuk-Protektorbereich der Lauffläche befindet sich unterhalb
des Kronenbereichs und da es sich um einen Teil der Lauffläche selbst
handelt, befindet er sich zwischen der äußeren Laufflächenkrone und
einem darunterliegenden stützenden Gürtellagen- oder Karkassenbereich
des Reifens. Eine derartige Reifenbauweise ist wohlbekannt. Der
Kautschuk für den Protektor wird typischerweise compoundiert, um den
Rollwiderstand und die Haltbarkeit des Reifens zu fördern. Die
Ausdrücke "Kautschukzusammensetzung" und "Kautschuk-Compound" können
in dieser Beschreibung gegeneinander ausgetauscht werden.
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Oft besteht ein Hauptzweck der Unterteilung einer Lauffläche in einen
äußeren Kronenbereich und einen inneren, darunterliegenden
Protektorbereich darin, einen Laufflächen-Protektor bereitzustellen,
der den Rollwiderstand des Reifens verringert. Ansonsten wäre eine
Laufflächenbauweise aus einer einzigen Zusammensetzung möglicherweise
zufriedenstellend, so daß die gesamte Lauffläche aus der
Laufflächenkrone besteht.
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In einem Aspekt kann das Kronen/Protektor-Kautschukverbundmaterial
dazu bestimmt sein, den Rollwiderstand des Reifens zu verbessern,
ohne übermäßig auf Kosten der Griffigkeit (Rutschfestigkeit) oder
des Laufflächenverschleisses zu gehen. Ein solcher, oft
wünschenswerter Aspekt läßt sich mit einem einzigen Laufflächen-
Compound gewöhnlich nur schwer erzielen, da z.B. eine Verringerung
des Rollwiderstandes typischerweise zu Lasten der Griffigkeit
und/oder des Laufflächenverschleisses erzielt wird.
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In einem weiteren Aspekt scheint es, daß eine Erhöhung der Dicke
(Stärke) des Protektor-Kautschukcompounds unter Beibehaltung der
Gesamtdicke der Lauffläche eine zusätzliche Verbesserung des
Rollwiderstands des Reifens (geringerer Widerstand gegen das Rollen
des Reifens, gewöhnlich unter belasteten Bedingungen) liefern würde.
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Es wurde jedoch beobachtet, daß eine Erhöhung der Dicke des
Protektor-Laufflächenkautschuks während der Formgebung und
Vulkanisation des Reifens zu einem extremen Eindringen von Spitzen
des Protektor-Kautschuks in die Stollen des Kronen-Kautschuks selbst
führen kann. Somit werden Teile des Protektors dazu veranlaßt,
erheblich nach außen in den Kronenbereich des Reifens
hineinzureichen. Dies ist unvorteilhaft, da es sowohl zu einer Rißbildung
in den Profilrillen der Laufflächenkrone kommen kann, als auch in
erster Linie deswegen, weil die Tatsache, daß das freigelegte
Protektor-Compound mit der Straße in Kontakt kommt, wenn sich die
Stollen der Krone bei Verwendung des Reifens abnutzen, zu einer
schlechten Griffigkeit und Laufflächenverschleiß führen würde.
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Eine mit einem derartigen Eindringen von Spitzen des Protektors
verbundene Schwierigkeit zeigt sich möglicherweise, wenn sich die
Reifenlauffläche während der Verwendung abnutzt, so daß die
Laufflächenkrone dünner wird und die Protektorspitzen schließlich
freigelegt werden und die Straßenoberfläche kontaktieren. Die
resultierende freigelegte Laufflächenoberfläche bietet der
Straßenoberfläche dann möglicherweise keine optimalen Laufflächen-
Eigenschaften.
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Das phänomen des Eindringens von Spitzen des Protektors in den
Stollenbereich der Krone hinein wird größtenteils darauf
zurückgeführt, daß die Viskosität des unvulkanisierten Protektor-
Kautschuks oft unter der Viskosität des Kronen-Kautschuks liegt.
Somit kann der Protektor-Kautschuk während der Formgebung und
Vulkanisation des Reifens unter Bedingungen von Wärme und Druck eher
dazu neigen, fließfähig zu werden, als der Kronen-Kautschuk und
deshalb eine Verschiebung des Protektor-Kautschuks erlauben, wenn
aus dem Kronen-Kautschuk Stollen und Profilrillen gebildet werden.
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Es ist deshalb wünschenswert, die Viskosität des unvulkanisierten
Protektor-Kautschukcompounds zu erhöhen und gleichzeitig eine
zufriedenstellende Elastizität (Rückprallwert) des vulkanisierten
Protektor-Kautschukcompounds aufrechtzuerhalten.
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In einem Aspekt kann die Viskosität des unvulkanisierten Protektor-
Kautschuks leicht mit herkömmlichen Compoundierbestandteilen, wie
z.B. durch Erhöhen des Rußgehalts und gegebenenfalls Verringern des
Ölgehalts, erhöht werden. Man geht jedoch davon aus, daß ein
derartiges Verfahren in der Regel das Gesamtkonzept eines
Laufflächen-Protektors zunichte macht, da sich die Hysterese des
Kautschukcompounds in der Regel erhöht, was typischerweise einen
schlechteren Rollwiderstand des Reifens zur Folge hat.
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Die Verwendung von trans-1,4-Polybutadien wurde für verschiedene
Zwecke einschließlich z .B. Reifenlauffläahen-Kautschukcompounds und
Erhöhen der Grünfestigkeit von Kautschukmischungen offenbart (siehe
JP-A-60-133,036; JP-A-62-101,504 und JP-A-61-143,453 und
US-A-4,510,291)
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trans-1,4-Polybutadien wurde bereits für die Verwendung in einer
Laufflächenprotektor-Kautschukzusammensetzung in Betracht gezogen.
Man geht jedoch weiter davon aus, daß die Verwendung von
trans-1,4-Polyisopren eine Abweichung davon darstellt.
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Die Verwendung von trans-1,4-Polybutadien in einer
Laufflächenprotektor-Zusammensetzung wurde als eine Verbesserung erachtet, da
sie das Eindringen von Spitzen des Protektor-Kautschuks in den
äußeren Kronenkautschuk der Reifenlauffläche während des Reifen-
Vulkanisationsvorgangs verringerte. Ein besonderer Vorteil des
trans-1,4-Polybutadiens war sein relativ hoher Erweichungspunkt (z.B.
50ºC), so daß es mit zunehmender Temperatur des Reifens in der
Reifenform nicht so schnell fließfähig wird wie andere Laufflächen-
Kautschuke. Das trans-1,4-Polybutadien wies jedoch als einziges
einen zweiten und primären Erweichungspunkt (z.B. 25ºC) auf, der
wesentlich niedriger war als sein höherer, zweitrangiger
Erweichungspunkt.
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Das trans-1,4-Polyisopren hat als einziges nur einen Erweichungspunkt
(z.B. 60&sup0;C) und könnte somit möglicherweise bei Verwendung in einer
Laufflächenprotektor-Kautschukzusammensetzung einen noch größeren
Vorteil bieten. Es ist möglicherweise sogar noch weniger fließfähig
als das trans-1,4-Polybutadien und verringert somit
vorteilhafterweise das Eindringen von Spitzen des Laufflächen-Protektorkautschuks
in den Laufflächen-Kronenkautschuk während der Vulkanisation noch
weiter, da es keinen zweiten, niedrigeren primären Erweichungspunkt
(z.B. 25C) besitzt, so daß möglicherweise nicht zu erwarten ist,
daß es in der Form bei oder nahe bei einer derartigen niedrigeren
Temperatur im wesentlichen fließfähig wird.
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trans-1,4-Polyisopren ist im Vergleich zu den meisten anderen
Kautschuken aufgrund seiner hohen Kristallinität in unvulkanisiertem
Zustand bei Raumtemperatur als einziges typischerweise eher ein
thermoplastisches Harz. Da es in seiner Hauptkette viele
Doppelbindungen enthält, kann es jedoch angemessen mit Elastomeren
gemischt und covulkanisiert werden, um eine vulkanisierte
Kautschukzusammensetzung zu liefern.
Offenbarung und Durchführung der Erfindung
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Gemäß dieser Erfindung wird ein Gummireifen bereitgestellt, der eine
Gummi-Lauffläche in Kronen/Protektor-Bauweise aufweist, wobei es sich
bei dem Protektor um eine Schwefel-vulkanisierte
Kautschukzusammensetzung handelt, die bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk (ThK)
(A) 65 bis 90 Gewichtsteile mindestens eines Dien-Kautschuks,
ausgewählt aus natürlichem und/oder synthetischem cis-1,4-
Polyisopren-Kautschuk, cis-1,4-Polybutadien-Kautschuk,
Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk, Styrol/Isopren/Butadien-Terpolymer-
Kautschuk und 3,4-Polyisopren-Kautschuk; und (B) 10 bis 35
Gewichtsteile eines trans-1,4-Polyisopren-Kautschuks mit einem
trans-1,4-Gehalt von mindestens 90% umfaßt.
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Vorzugsweise ist ein derartiges trans-1,4-Polyisopren dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens 90, vorzugsweise mindestens 95% seiner
Isopren-Struktureinheiten eine trans-1,4-isomere Struktur aufweisen,
und daß es in unvulkanisiertem Zustand einen Schmelzpunkt im Bereich
von 50ºC bis 70ºC besitzt.
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Für die Zwecke dieser Beschreibung beziehen sich die "compoundierten"
Kautschukzusammensetzungen auf die jeweiligen
Kautschukzusammensetzungen, die mit geeigneten Compoundierbestandteilen, wie z.B. Ruß,
Öl, Stearinsäure, Zinkoxid, Siliciumdioxid, Wachs, Antiabbaumitteln,
Harz(en), Schwefel und Beschleuniger(n) compoundiert wurden.
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Es war zu beobachten, daß die Zugabe des oben genannten trans-1,4-
Polyisopren-Harzes zu der
Laufflächenprotektor-Kautschukzusammensetzung es erlaubte, die Stärke (Dicke) eines Laufflächen-Protektors
um bis zu 60% zu erhöhen und gleichzeitig die Stärke der Laufflächen-
Krone um einen entsprechenden Betrag zu verringern und somit die
Gesamtdicke der Kronen/Protektor-Bauweise beizubehalten, ohne das
Eindringen von Spitzen des Protektors in der
Laufflächenkronen/protektor-Kombination nennenswert zu erhöhen. Man würde erwarten,
daß dies die Hysterese des Kronen/Protektor-Verbundmaterials
verringert und zu einer Verbesserung des Rollwiderstandes führt.
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Ein derartiges Phänomen legt in einzigartiger Weise die Herstellung
einer verbesserten Reifenlauffläche dadurch nahe, daß eine
Laufflächen-Krone mit guter hoher Griffigkeit und/oder guten
Laufflächenverschleiß-Eigenschaften zusammen mit einem dickeren
Laufflächen-Protektor verwendet werden kann, ohne nennenswert auf
Kosten des Rollwiderstands zu gehen.
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Somit ist ein weiterer Aspekt dieser Erfindung auf ein Verfahren zur
Herstellung eines Gummi-Luftreifens mit einer Lauffläche in
Kronen/Protektor-Bauweise gerichtet, welches die Formgebung und
Vulkanisation eines unvulkanisierten Gummi-Luftreifens in einer Form
umfaßt, indem man den Reifen unter Bedingungen von Wärme und Druck
nach außen gegen eine Formoberfläche preßt, um zumindest den
Laufflächenkautschuk des Reifens fließfähig zu machen und an der
Formoberfläche vulkanisieren zu lassen, wobei die Verbesserung darin
besteht, daß für den Laufflächen-Protektor der Protektor-Kautschuk
dieser Erfindung bereitgestellt wird. Dies in Verbindung mit der
Verwendung des trans-1,4-Polyisoprens ist wichtig, um die
Fließfähigkeit, oder das Eindringen von Spitzen, des Protektor-
Kautschuks in den Kronen-Kautschuk während des
Reifen-Vulkanisationsvorgangs zu verzögern.
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Der relativ niedrige Schmelzpunkt des erforderlichen trans-1,4-
Polyisoprens ist insbesondere von Vorteil, da er bei der Verarbeitung
keine nennenswerten Schwierigkeiten bereitet, da er deutlich
unterhalb typischer Laufflächenkautschuk-Verarbeitungstemperaturen
liegt, wohingegen andere potentielle Verfahren, die für die
Verringerung des Eindringens von Spitzen des Protektors in Betracht
gezogen werden könnten, die Verwendung größerer Mengen an Füllstoff
oder Harzen mit höherem Erweichungspunkt beinhalten, was bei der
Verarbeitung Schwierigkeiten bereiten würde.
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Bei der Durchführung dieser Erfindung kann die Laufflächenkronen-
Kautschukzusammensetzung mindestens einen Kautschuk, ausgewählt aus
z.B. (natürlichem und/oder synthetischem) cis-1,4-Polyisopren-
Kautschuk, 3,4-Polyisopren-Kautschuk, Styrol/Butadien-Copolymer-
Kautschuken, Styrol/Isopren/Butadien-Terpolymer-Kautschuken und cis-
1,4-Polybutadien-Kautschuk, umfassen. Vorzugsweise kann sie eine
Kombination von zwei oder mehr von (natürlichem oder synthetischem)
cis-1,4-Polyisopren-Kautschuk, 3,4-Polyisopren-Kautschuk,
Styrol/Isopren/Butadien-Kautschuk, durch Emulsions- und
Lösungspolymerisation erhaltenen Styrol/Butadien-Kautschuken und cis-1,4-
Polybutadien-Kautschuken umfassen.
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Für Fachleute ist selbstverständlich, daß die
Kautschukzusammensetzungen der Kronen- und Protektor-Kautschuke durch auf dem Gebiet
des Kautschukcompoundierens allgemein bekannte Verfahren, wie z.B.
Mischen der verschiedenen Schwefel-vulkanisierbaren
Kautschukkomponenten mit verschiedenen herkömmlich verwendeten Zusatzstoffen,
wie z.B. Vulkanisations-Hilfsmitteln, wie z.B. Schwefel, Aktivatoren,
Verzögerern und Beschleunigern, Verarbeitungszusätzen, wie z.B. Ölen,
Harzen einschließlich klebrigmachender Harze, Kieselsäuren und
Weichmachern, Füllstoffen, Pigmenten, Fettsäure, Zinkoxid, Wachsen,
Antioxidationsmitteln und Ozonschutzmitteln, Peptisiermitteln und
Verstärkungsmaterialien, wie z.B. Ruß, compoundiert werden. Wie
Fachleuten bekannt ist, werden die oben genannten Zusätze je nach
dem Verwendungszweck des Schwefel-vulkanisierbaren und
Schwefelvulkanisierten Materials (Kautschuke) ausgewählt und auf herkömmliche
Weise in herkömmlichen Mengen verwendet.
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Typische Zugabemengen an Ruß umfassen 20 bis 100 Gewichtsteile Ruß
pro 100 Gewichtsteile Dien-Kautschuk (oft mit ThK abgekürzt),
vorzugsweise 30 bis 60 ThK. Falls verwendet umfassen typische Mengen
an klebrigmachenden Harzen 0,5 bis 10 ThK, gewöhnlich 1 bis 5 ThK.
Typische Mengen an Verarbeitungs-Hilfsmitteln umfassen 1 bis 20 ThK.
Derartige Verarbeitungs-Hilfsmittel können z.B. aromatische,
naphthenische und/oder paraffinische Weichmacheröle umfassen. Falls
verwendet kann Siliciumdioxid in einer Menge von 5 bis 25 ThK, oft
mit oder ohne ein Siliciumdioxid-Kupplungsmittel, verwendet werden.
Repräsentative Kieselsäuren können z.B. hydratisierte amorphe
Kieselsäuren sein. Typische Mengen an Antioxidationsmitteln umfassen
1 bis 5 ThK. Repräsentative Antioxidationsmittel können z.B.
Diphenyl-p-phenylendiamin und andere, wie z.B. diejenigen, die in
dem Vanderbilt Rubberhandbook (1978), Seiten 344-346 offenbart sind,
sein. Typische Mengen an Ozonschutzmitteln umfassen 1 bis 5 ThK.
Typische Mengen an Fettsäuren, die Stearinsäure beinhalten können,
umfassen, falls verwendet, 0,5 bis 3 ThK. Typische Mengen an Zinkoxid
umfassen 2 bis 5 ThK. Typische Mengen an Wachsen umfassen 1 bis 5
ThK. Oft werden mikrokristalline Wachse verwendet. Tyische Mengen
an Peptisiermitteln umfassen 0,1 bis 1 ThK. Typische Peptisiermittel
können z.B. Pentachlorthiophenol und Dibenzamidodiphenyldisulfid
sein. Das Vorhandensein und die relativen Mengen der obigen Zusätze
werden nicht als Aspekt der vorliegenden Erfindung erachtet, die in
erster Linie eher auf die Verwendung spezifischer Mischungen von
Kautschuken in Reifenlaufflächen, insbesondere auf den Einschluß des
trans-1,4-Polyisoprens in den Laufflächen-Protektor, als
Schwefelvulkanisierbare Zusammensetzungen gerichtet ist.
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Die Vulkanisation wird in Gegenwart eines
Schwefel-Vulkanisationsmittels durchgeführt. Beispiele für geeignete
Schwefel-Vulkanisationsmittel
umfassen elementaren Schwefel (freien Schwefel) oder
Schwefel abgebende Vulkanisationsmittel, z.B. ein Amindisulfid,
polymeres Polysulfid oder Schwefel-Olefin-Addukte. Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Schwefel-Vulkanisationsmittel um elementaren
Schwefel. Wie Fachleuten bekannt ist, werden
Schwefel-Vulkanisationsmittel in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 4 ThK oder unter
gewissen Umständen sogar bis zu 8 ThK verwendet, wobei ein Bereich
von 1,5 bis 2,5, manchmal von 2 bis 2,5, bevorzugt ist.
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Beschleuniger werden verwendet, um die für die Vulkanisation
erforderliche Zeit und/oder Temperatur zu steuern und die
Eigenschaften des Vulkanisats zu verbessern. In einer Ausführungsform
kann ein einziges Beschleuniger-System, d.h. ein primärer
Beschleuniger, verwendet werden. Herkömmlicherweise und vorzugsweise
werden ein oder mehrere primäre Beschleuniger in Gesamtmengen im
Bereich von 0,5 bis 2,0, vorzugsweise 0,8 bis 1,2 ThK verwendet. In
einer weiteren Ausführungsform können Kombinationen eines primären
und eines sekundären Beschleunigers verwendet werden, wobei der
sekundäre Beschleuniger in geringeren Mengen (0,05-0,50 ThK)
verwendet wird, um das Vulkanisat zu aktivieren und seine
Eigenschaften zu verbessern. Man könnte erwarten, daß Kombinationen
dieser Beschleuniger eine synergistische Wirkung auf die End-
Eigenschaften haben, und sie sind etwas besser als diejenigen, die
durch Verwendung eines der Beschleuniger allein hergestellt werden.
Außerdem können Beschleuniger mit verzögerter Wirkung verwendet
werden, die durch normale Verarbeitungstemperaturen nicht beeinflußt
werden, jedoch bei herkömmlichen Vulkanisationstemperaturen
zufriedenstellende Vulkanisate erzeugen. Geeignete Arten von
Beschleunigern, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können, sind Amine, Disulfide, Guanidine, Thioharnstoffe, Thiazole,
Thiurame, Sulfenamide, Dithiocarbamate und Xanthate. Vorzugsweise
handelt es sich bei dem primären Beschleuniger um ein Sulfenamid.
Wenn ein zweiter Beschleuniger verwendet wird, handelt es sich bei
dem sekundären Beschleuniger vorzugsweise um eine Guanidin-,
Dithiocarbamat- oder Thiuram-Verbindung. Das Vorhandensein und die
relativen Mengen an Schwefel-Vulkanisationsmittel und
Beschleuniger(n) werden nicht als Aspekt dieser Erfindung erachtet, die in
erster Linie eher auf die Verwendung spezifischer Mischungen von
Kautschuken in Reifenlaufflächen, insbesondere den Einschluß des
trans-1,4-Polyisoprens in den Laufflächen-Protektor, gerichtet ist.
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Der Reifen kann durch verschiedene Verfahren, die für Fachleute auf
einem derartigen Gebiet offensichtlich sind, gebaut, geformt,
umgeformt und vulkanisiert werden.
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Der hergestellte Reifen dieser Erfindung wird durch Verfahren, die
Fachleuten auf einem derartigen Gebiet bekannt sind, auf herkömmliche
Weise geformt und vulkanisiert.
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Das folgende Beispiel, in welchem sich die Teile und Prozentsätze,
soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht beziehen, dient dem
besseren Verständnis der Erfindung.
BEISPIEL I
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Mischungen von Dien-Kautschuken und trans-1,4-Polyisopren mit einem
Erweichungspunkt von etwa 58ºC wurden aus der folgenden in Tabelle
1 gezeigten Rezeptur als Experimente A und B hergestellt. Experiment
B wird als Kontrolle erachtet.
Tabelle 1
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Herkömmliche bevorzugte Mengen an Antiabbaumittel(n) (vom para-
Phenylendiamin-Typ), klebrigmachendem Harz, Fettsäure, Zinkoxid,
Peptisiermittel, Schwefel und einem oder mehreren primären
Beschleunigern vom Sulfenamid-Typ wurden verwendet, mit zwei
Beschleunigern für Exp. A und einem Beschleuniger für Exp. B.
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1. Ein synthetisches trans-1,4-Polyisopren, gekennzeichnet durch
einen angegebenen hohen Gehalt an trans-1,4-Polyisopren (99%
trans-1,4-), erhalten als TP-301 von Kuraray Company, Ltd.
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Das trans-1,4-Polyisopren für dieses Beispiel war dadurch
gekennzeichnet, daß es einen durch Infrarotanalyse ermittelten
trans-1,4-Gehalt von etwa 99% aufwies. Anhand einer
gelpermeationschromatographischen Analyse wurde festgestellt, daß es ein Zahlenmittel des
Molekulargewichts von etwa 36500 und ein Gewichtsmittel des
Molekulargewichts von etwa 450000 aufwies. Gemäß Differential-
Scanning-Kalorimeter-Analyse bei 10ºC pro Minute (Dupont 9900-
Instrument) betrug seine Tg etwa -69ºC und sein Schmelzpunkt (Tm)
etwa 59ºC. Während sich der Ausdruck "Schmelzpunkt" strenggenommen
auf den Tm bezieht, wird er in dieser Beschreibung in einigen Fällen
mit dem Erweichungspunkt gleichgesetzt.
BEISPIEL II
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Die hergestellten Kautschukzusammensetzungen wurden bei einer
Temperatur von etwa 150ºC etwa 20 Minuten lang vulkanisiert und die
resultierenden vulkanisierten Kautschukproben wurden hinsichtlich
ihrer physikalischen Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle 2
gezeigt beurteilt. Die Versuchsproben A und B entsprechen den
Versuchsproben A und B von Beispiel 1.
Tabelle 2
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1. Der Rückprallwert wird durch einen Pendelrückpralltest bestimmt,
eine Verfahrensart, die Fachleuten auf dem Gebiet der Bestimmung
von Kautschuk-Eigenschaften wohlbekannt ist. Es handelt sich
um eine Eigenschaft von vulkanisiertem Kautschuk.
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2. Haftung an sich selbst. Es handelt sich um eine Eigenschaft
von vulkanisiertem Kautschuk. Somit sind die angegebenen
Eigenschaften von vulkanisiertem Kautschuk Rückprall, Modul und
Härte ähnlich, was das trans-1,4-Polyisopren zu einem guten
Kandidaten für die Verwendung als Laufflächen-Protektor macht.
BEISPIEL III
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Gummi-Luftreifen der Größe P195/75R14, Radial-Stahlgürtelreifen,
die Kautschuk-Laufflächen in Kronen/Protektor-Bauweise aufwiesen,
wurden hergestellt. Bei zwei Reifen war der Protektor-Kautschuk aus
der als Experiment A der Beispiele I und II gezeigten
Kautschukzusammensetzung zusammengesetzt und bei zwei Reifen war der
Protektor-Kautschuk aus dem Kontrollexperiment B der Beispiele I und
II zusammengesetzt.
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Die Reifen werden hierin entsprechend als Reifen B-1 und B-2 bzw.
Reifen A-1 und A-2 bezeichnet. Die Reifen B-1 und A-1 besaßen
Laufflächen-Protektoren mit Gründicken von 0,13 cm (0,05 Zoll) und
die Reifen B-2 und A-2 besaßen Laufflächen-Protektoren mit
(unvulkanisierten) Gründicken von 0,20 cm (0,08 Zoll).
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Querschnitte der vulkanisierten Reifen wurden erhalten und ihre
Laufflächenkronen/-protektor-Grenz flächen wurden visuell überprüft.
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Bei Reifen mit Laufflächen mit einer Protektor-Zusammensetzung von
Experiment A war verglichen mit den Reifen-Laufflächen mit einer
Protektor-Zusammensetzung des Kontrollexperiments B eine erhebliche
Verringerung des Eindringens von Spitzen des Protektors in die
Laufflächen-Krone hinein zu beobachten.
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Diese Reifen zeigen, daß der Einschluß des trans-1,4-Polyisoprens
in die Lauffläche eine sehr konkrete Wirkung bei der Verringerung
des Eindringens von Spitzen des Protektors in die Laufflächen-
Krone hinein hat.
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In der Tat ist die sichtbare Wirkung bei dem Reifen B-2 (Kontrolle)
und dem Reifen A-2 (unter Verwendung des trans-1,4-Polyisoprens in
dem Laufflächen-Protektor) drastischer. Diese Reifen besaßen den
dickeren Laufflächen-Protektor und somit würde man normalerweise
erwarten, daß sie einen höheren Grad an Eindringen von Spitzen des
Protektors in die Laufflächen-Krone hinein aufweisen. Bei dem
Kontroll-Reifen B-2 trat das erwartete erhebliche Eindringen von
Spitzen des Protektors auf. Bei dem Versuchsreifen A-2 trat ein
geringes oder kein Eindringen von Spitzen des Protektors auf.
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Deshalb stellt man fest, daß ein besonderer Vorteil dieser Erfindung,
bei der es sich um eine aus einem äußeren Kronenbereich und einem
inneren, darunterliegenden Protektorbereich zusammengesetzte Reifen-
Lauffläche handelt, die Verwendung von trans-1,4-Polyisopren-
Kautschuk in der Laufflächenprotektor-Kautschukzusammensetzung zur
Verzögerung des Eindringens von Spitzen des Protektors in die
Laufflächen-Krone hinein während der Formgebung des Reifens und des
Vulkanisationsvorgangs ist.
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Dieser Aspekt kann von besonderem Vorteil sein, wenn in einer
Laufflächenkronen/-protektor-Bauweise ein dickerer Laufflächen-
Protektor gewünscht wird, welcher elastischer und typischerweise
weniger griffig ist und sich weniger abnutzt als die Krone und die
Eigenschaft haben soll, den Rollwiderstand des Reifens selbst zu
verringern, statt dafür verantwortlich zu sein, Griffigkeit und
Verschleißfestigkeit der Laufflächen-Krone bereitzustellen.
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Somit nimmt man an, daß das trans-1,4-Polyisopren-Polymer bei der
Durchführung dieser Erfindung vor der Vulkanisation als verstärkender
Kunststoff-Füllstoff dient und während der Formgebung des Reifens
dazu dient, das Fließen des Laufflächen-Protektorkautschuks in den
Kronen-Kautschuk einzuschränken; während der Vulkanisation schmilzt
der trans-1,4-Polyisopren-Kunststoff jedoch und mischt sich in die
Polymermatrix ein, und verwandelt sich bei der Vulkanisation in ein
kautschukartiges Polymer, was zu einer hochelastischen vulkanisierten
Polymermischung führt.